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【探讨】星球要多大才能自行维持地化状态

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众所周知,你游连天卫五这种奇葩小卫星都能攻略而人家直径才473公里,比游戏中并未收录(我忘了)的土卫二还小,质量更是只有地球的十万分之一(重力感人)

很显然,TeG里面并无维持参数的设施,到了点关设施就定格在那里了
但天卫五这种星球,就算有磁场保护,凭这点质量改造之后真的能自行维持水和大气吗?
这个就要好好想想为什么有的星球具有大气层,有的星球不具有。比如说彗星里面有很多物质,但不具有大气层。第一反应就是,彗星的质量太小,周围的引力场过弱,因此不能留住大气层。
可是,除了来自星球的万有引力,也没有受到其他的外力,为什么气体留不住呢?
不同于固体和液体的物质结构,气体有热运动。那么如果分子动能使得分子具有足够大的能力,就能够逃逸出大气了。
根据热力学分子平均动能公式,以氧气分子为例,将地球的散逸层温度代入,可得氧气分子的均方速度为1.6km/s。
也就是说,只要这个值不高于星球的逃逸速度,气体就能留住了呗。气体留住,水也能留住了嘛。。。
戳啦
这里得出的只是代表分子平均动能。若大气各层温度是一个定值,那么总有那么些氧气分子具有超过逃逸速度的速度,而完成逃逸。这也是氢气在地球上很难长期大量存在的原因。
一般认为,如果行星表面的逃逸速度高于行星大气中给定粒子的均方根速率的4倍以上,则该种粒子从行星大气中的逃逸将进行得非常缓慢,实际上可以认为行星表面上此种粒子的大气成分将“永远”地存在下去。
也就是说,实际上星球的最低逃逸速度要达到6.4km/s。假设星球密度与地球相同,那么0.15倍左右的地球质量将会是一个阈值;如果逸散层附近的温度只有250K,那么大概在0.04倍地球质量左右。
像土卫六、冥王星,距离太阳远,大气温度要低很多,预期逸散量就明显更少。
然而,我们的天卫五只有0.19km/s的逃逸速度跳崖很爽,地球化就有点难了


IP属地:广东1楼2022-04-04 19:00回复
    别问
    问就FFI黑科技
    问就伊师塔系统
    问就地平线的逐利心
    问就联航的人力动员能力


    IP属地:上海2楼2022-04-05 18:39
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      地球化不一定行,目前地球科技还是尽量走圆顶居住区路线吧。


      IP属地:上海来自Android客户端3楼2022-04-06 02:22
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        不只是引力,还要考虑磁场。地球保持大气很大一部分要感谢磁场把太阳风推开了👀


        IP属地:浙江来自Android客户端4楼2022-04-06 12:33
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          关键还是磁场火星那坨质量挺小但大气圈一样刮龙卷风沙尘暴,要不是太阳风吹走很多大气,估计也能地球化。搞不好火星核心停转前就是地球的样子


          IP属地:美国来自Android客户端5楼2022-04-06 14:11
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            说实话小一点也完全可以(大致稳定维持10^8年那种),只要磁场到位,到水星质量都没问题
            但木卫三以下可能就不行力(悲)


            IP属地:广东6楼2022-04-06 15:50
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